第1节机械振动节次考纲命题规律第1节机械振动简谐运动、简谐运动的公式和图象Ⅰ在新课标省区的高考中，对本部分知识的考查是在选考题中出现．从近几年的高考试题来看，主要考查：1．应用简谐运动的特点、公式、图象分析问题；2．机械波的传播，波长、频率(周期)和波速的关系；3．波动图象和振动图象相结合的问题为本章的重点也是高考的热点；4．波的干涉和衍射现象、多普勒效应的认识，并能与生活中的实例相结合；5．光的折射定律的应用，如光的色散、光导纤维临界角的分析计算是高考的热点；6．熟练掌握全反射的条件和临界角.受迫振动和共振Ⅰ实验十一单摆的周期与摆长的关系第2节机械波机械波、横波和纵波、横波的图象Ⅰ波长、波速和频率(周期)的关系Ⅰ波的干涉和衍射Ⅰ多普勒效应Ⅰ第3节光的折射全反射光的色散光的折射定律、折射率Ⅰ光的全反射、光导纤维Ⅰ实验十二测定玻璃的折射率第4节光的波动性电磁波相对论激光的特性及应用Ⅰ光的干涉、衍射和偏振Ⅰ电磁波谱、电磁波及其应用Ⅰ狭义相对论的基本假设、狭义相对论的时空观与经典时空观的区别Ⅰ同时的相对性、长度的相对性、质能关系Ⅰ第1节机械振动知识点1简谐运动1．简谐运动的表达式和图象(1)表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相．(2)简谐运动的图象：图象横轴表示振动时间纵轴表示某时刻质点的位移物理意义表示振动质点的位移随时间的变化规律2.简谐运动的回复力(1)定义：使物体返回到平衡位置的力；表达式为F＝－kx.(2)方向：时刻指向平衡位置．(3)来源：振动物体所受的沿振动方向的合力．(4)特点：与位移大小成正比，与位移方向相反．3．描述简谐运动的物理量物理量定义意义位移由平衡位置指向质点所在位置的有向线段描述质点振动中某时刻的位置相对于平衡位置的位移振幅振动物体离开平衡位置的最大距离描述振动的强弱和能量周期振动物体完成一次全振动所需时间描述振动的快慢，两者互为倒数：T＝频率振动物体单位时间内完成全振动的次数相位ωt＋φ描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态知识点2受迫振动和共振1．受迫振动(1)概念：振动系统在周期性驱动力作用下的振动．(2)特点：受迫振动的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关．2．共振(1)现象：当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大．(2)条件：驱动力的频率等于固有频率．(3)特征：共振时振幅最大．(4)共振曲线(如图1211所示)图1211知识点3实验：单摆的周期与摆长的关系1．实验原理单摆在偏角很小(小于5°)时的摆动，可看成简谐运动，其固有周期T＝2π，可得g＝，通过实验方法测出摆长l和周期T，即可计算得到当地的重力加速度．2．实验步骤(1)组成单摆实验器材有：带有铁夹的铁架台，中心有孔的小钢球，约1_m长的细线．在细线的一端打一个比小钢球的孔径稍大些的结，将细线穿过小钢球上的小孔，制成一个单摆；将单摆固定在带铁夹的铁架台上，使小钢球自由下垂．(2)测摆长实验器材有：毫米刻度尺和游标卡尺．让摆球处于自由下垂状态时，用刻度尺量出悬线长l线，用游标卡尺测出摆球的直径(2r)，则摆长为l＝l线＋r.(3)测周期实验仪器有：秒表．把摆球拉离平衡位置一个小角度(小于5°)，使单摆在竖直面内摆动，测量其完成全振动30次(或50次)所用的时间，求出完成一次全振动所用的平均时间，即为周期T.(4)求重力加速度将l和T代入g＝，求g的值；变更摆长3次，重新测量每次的摆长和周期，再取重力加速度的平均值，即得本地的重力加速度．3．数据处理(1)平均值法：用g＝求出重力加速度．(2)图象法：由单摆的周期公式T＝2π可得l＝T2，因此以摆长l为纵轴，以T2为横轴作出的lT2图象是一条过原点的直线，如图1212所示，求出斜率k，即可求出g值．g＝4π2k，k＝＝.图1212[核心精讲]1．简谐运动的两种模型模型弹簧振子单摆模型示意图特点(1)忽略摩擦力，弹簧对小球的弹力提供回复力(2)弹簧的质量可忽略(1)细线的质量、球的直径均可忽略(2)摆角θ很小(3)重力的切向分力提供回复力公式回复力F＝－kx(1)回复力F＝－x(2)周期T＝2π2.简谐运动的五个特征(1)动力学特征：F＝－...
